Siêu dự án đường sắt ngầm dài gần 54km xuyên dưới đáy biển, nối liền hai hòn đảo, điểm sâu nhất tới 240m

Nằm sâu dưới eo biển Tsugaru, đường hầm Seikan tạo thành tuyến đường sắt dài 53,85km, kết nối đảo Honshu và Hokkaido, 2 trong số những đảo lớn nhất Nhật Bản. Trong tổng chiều dài này, khoảng 23,3km đi qua khu vực dưới đáy biển, trong khi điểm sâu nhất của đường ray nằm ở độ sâu khoảng 240m dưới mực nước biển.

Điểm đặc biệt của Seikan là đường hầm không được đặt trực tiếp ngay dưới đáy biển. Thay vào đó, công trình được đào xuyên qua lớp đá nằm sâu bên dưới eo biển Tsugaru, với một lớp đất và đá tự nhiên ngăn cách giữa đường hầm và đáy biển.

Thiết kế này vừa tạo lớp bảo vệ cho công trình trước áp lực của nước biển, vừa giúp tuyến đường sắt duy trì khả năng vận hành ổn định trong thời gian dài.

23,3km chạy dưới đáy eo biển Tsugaru

Trong tổng chiều dài 53,85km tính từ cửa hầm phía Honshu đến cửa hầm phía Hokkaido, khoảng 23,3km là đoạn nằm dưới eo biển Tsugaru. Phần còn lại là các đoạn đường hầm dẫn vào và ra khỏi khu vực dưới biển.

Do cấu trúc địa hình và yêu cầu kỹ thuật, đoàn tàu không đi xuống độ sâu lớn ngay tại bờ biển. Tuyến đường được thiết kế với độ dốc phù hợp để tàu từ từ hạ thấp cao độ, tiến sâu vào lòng đất trước khi đi qua phần nằm dưới eo biển, sau đó tiếp tục leo dần lên khi tiến về phía đảo còn lại.

Theo JR Hokkaido, tại vị trí có lớp phủ mỏng nhất, khoảng cách từ nóc đường hầm đến đáy biển vào khoảng 100m. Trong khi đó, vùng biển phía trên có độ sâu tối đa khoảng 140m.

Khi cộng độ sâu của eo biển với lớp đất đá nằm phía trên công trình, có thể hình dung vì sao đường ray tại điểm thấp nhất của Seikan đạt tới khoảng 240m dưới mực nước biển.

Hệ thống kỹ thuật bảo đảm vận hành dưới lòng đất

Với chiều dài hàng chục kilomet nằm sâu trong lòng đất, Seikan không chỉ là một đường hầm đường sắt đơn thuần mà còn là một tổ hợp kỹ thuật phức tạp.

Một trong những hệ thống quan trọng nhất là hệ thống thoát nước. Lượng nước thấm vào công trình được thu gom và dẫn tới các điểm bơm để đưa ra ngoài, qua đó duy trì điều kiện an toàn cho đường ray và các thiết bị kỹ thuật bên trong.

Bên cạnh đó, đường hầm được bố trí hệ thống cấp điện, thông tin, giám sát cùng các khu vực phục vụ bảo trì và xử lý sự cố trong quá trình vận hành.

Một đặc điểm đáng chú ý khác là hệ thống đường ray trong Seikan được thiết kế để đáp ứng nhiều loại khổ đường. Điều này cho phép tuyến hầm phục vụ cả tàu hàng thông thường và tàu cao tốc Shinkansen.

Hiện nay, Seikan vẫn là một mắt xích quan trọng trong mạng lưới giao thông đường sắt kết nối Honshu với Hokkaido, phục vụ đồng thời vận tải hành khách và hàng hóa.

Hoạt động từ năm 1988

Đường hầm Seikan chính thức được đưa vào khai thác vào tháng 3/1988, mở ra tuyến kết nối đường sắt liên tục giữa Honshu và Hokkaido qua eo biển Tsugaru.

Trước khi công trình đi vào hoạt động, việc di chuyển giữa hai đảo phụ thuộc nhiều vào vận tải đường biển. Seikan đã tạo ra một hành lang đường sắt ổn định hơn, đặc biệt trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt trên eo biển.

Hành trình qua đường hầm có thể hình dung khá đơn giản: từ một trong hai đảo, đoàn tàu bắt đầu đi xuống theo tuyến hầm dẫn, tiếp tục tiến sâu vào lòng đất, đi qua đoạn nằm dưới eo biển Tsugaru rồi dần leo lên khi tới gần đảo còn lại.

Vì vậy, con số 240m không có nghĩa toàn bộ đường hầm đều nằm ở độ sâu này. Đây chỉ là điểm sâu nhất của tuyến đường ray so với mực nước biển.

Những con số cho thấy quy mô của Seikan

Quy mô của đường hầm Seikan có thể được hình dung qua bốn thông số chính: tổng chiều dài 53,85km; đoạn nằm dưới khu vực đáy biển dài 23,3km; điểm sâu nhất của đường ray khoảng 240m dưới mực nước biển; và lớp đất đá ngăn cách giữa đường hầm với đáy biển tại vị trí mỏng nhất khoảng 100m.

Dù có quy mô kỹ thuật đặc biệt lớn, nguyên lý xây dựng của Seikan lại tương đối dễ hình dung. Thay vì đặt đường hầm ngay sát đáy biển, các kỹ sư đào tuyến đường xuyên qua lớp đá nằm sâu bên dưới eo biển Tsugaru, tạo ra một hành lang giao thông ngầm nối liền hai đảo.

Bên trong hành lang này là một hệ thống đồng bộ gồm đường sắt, cấp điện, thoát nước, các khu vực kỹ thuật và thiết bị phục vụ vận hành, bảo trì.

Nhờ đó, đây không chỉ là tuyến đường sắt xuyên biển đặc biệt của Nhật Bản, mà còn cho thấy cách con người có thể tận dụng chính cấu trúc địa chất dưới đáy biển để xây dựng một tuyến giao thông quy mô lớn, hoạt động bền bỉ trong nhiều thập kỷ.